过驱动航天器飞轮故障重构与姿态容错控制

摘要：

针对四反作用飞轮配置的刚体航天器执行机构故障以及外部干扰等问题,提出一种姿态容错控制分配算法.该方法通过设计滑模观测器,实现在有限时间内对执行机构故障与外部干扰的精确重构；特别地,应用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制器能够在有限时间内实现对闭环姿态的全局渐近稳定控制,且该控制策略可实现对反作用飞轮故障与外部干扰的鲁棒性.此外,采用计算量较小的基序最优控制分配方法快速实现了期望控制力矩到四反作用飞轮指令控制力矩分配.最后,针对某型号航天器以及各种反作用飞轮故障进行数值仿真,仿真结果表明所设计过驱动航天器飞轮故障重构与姿态容错控制方法能够在线、及时、精准地完成故障重构与控制分配.

关键词：有限时间、滑模观测器、执行机构、故障重构、基序最优控制分配

所属期刊栏目：34

分类号：V448.22(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金61004072,61174200;教育部新世纪优秀人才计划NCET-11-0801;黑龙江省青年科学基金QC2012C024

在线出版日期：2013-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：369-376